Theorem ragperp 27659

Description: Deduce that two lines are perpendicular from a right angle statement. One direction of theorem 8.13 of [Schwabhauser] p. 59. (Contributed by Thierry Arnoux, 20-Oct-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
isperp.p	⊢ 𝑃 = (Base‘𝐺)
isperp.d	⊢ − = (dist‘𝐺)
isperp.i	⊢ 𝐼 = (Itv‘𝐺)
isperp.l	⊢ 𝐿 = (LineG‘𝐺)
isperp.g	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ TarskiG)
isperp.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
ragperp.b	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ran 𝐿)
ragperp.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵))
ragperp.u	⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝐴)
ragperp.v	⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ 𝐵)
ragperp.1	⊢ (𝜑 → 𝑈 ≠ 𝑋)
ragperp.2	⊢ (𝜑 → 𝑉 ≠ 𝑋)
ragperp.r	⊢ (𝜑 → ⟨“𝑈𝑋𝑉”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))

Assertion

Ref	Expression
ragperp	⊢ (𝜑 → 𝐴(⟂G‘𝐺)𝐵)

Proof of Theorem ragperp

Dummy variables 𝑢 𝑣 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		isperp.p	. . . 4 ⊢ 𝑃 = (Base‘𝐺)
2		isperp.d	. . . 4 ⊢ − = (dist‘𝐺)
3		isperp.i	. . . 4 ⊢ 𝐼 = (Itv‘𝐺)
4		isperp.l	. . . 4 ⊢ 𝐿 = (LineG‘𝐺)
5		eqid 2736	. . . 4 ⊢ (pInvG‘𝐺) = (pInvG‘𝐺)
6		isperp.g	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ TarskiG)
7	6	adantr 481	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝐺 ∈ TarskiG)
8		ragperp.b	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ran 𝐿)
9	8	adantr 481	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝐵 ∈ ran 𝐿)
10		simprr 771	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑣 ∈ 𝐵)
11	1, 4, 3, 7, 9, 10	tglnpt 27491	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑣 ∈ 𝑃)
12		isperp.a	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
13	12	adantr 481	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
14		ragperp.x	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵))
15	14	elin1d 4158	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐴)
16	15	adantr 481	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑋 ∈ 𝐴)
17	1, 4, 3, 7, 13, 16	tglnpt 27491	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑋 ∈ 𝑃)
18		simprl 769	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑢 ∈ 𝐴)
19	1, 4, 3, 7, 13, 18	tglnpt 27491	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑢 ∈ 𝑃)
20		ragperp.v	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ 𝐵)
21	20	adantr 481	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑉 ∈ 𝐵)
22	1, 4, 3, 7, 9, 21	tglnpt 27491	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑉 ∈ 𝑃)
23		ragperp.u	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝐴)
24	23	adantr 481	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑈 ∈ 𝐴)
25	1, 4, 3, 7, 13, 24	tglnpt 27491	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑈 ∈ 𝑃)
26		ragperp.r	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ⟨“𝑈𝑋𝑉”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
27	26	adantr 481	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → ⟨“𝑈𝑋𝑉”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
28		ragperp.1	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ≠ 𝑋)
29	28	adantr 481	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑈 ≠ 𝑋)
30	23	ad2antrr 724	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝑈 ∈ 𝐴)
31	6	ad2antrr 724	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝐺 ∈ TarskiG)
32	17	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝑋 ∈ 𝑃)
33	19	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝑢 ∈ 𝑃)
34		simpr 485	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → ¬ 𝑋 = 𝑢)
35	34	neqned 2950	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝑋 ≠ 𝑢)
36	12	ad2antrr 724	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
37	15	ad2antrr 724	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝑋 ∈ 𝐴)
38	18	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝑢 ∈ 𝐴)
39	1, 3, 4, 31, 32, 33, 35, 35, 36, 37, 38	tglinethru 27578	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝐴 = (𝑋𝐿𝑢))
40	30, 39	eleqtrd 2840	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝑈 ∈ (𝑋𝐿𝑢))
41	40	ex 413	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → (¬ 𝑋 = 𝑢 → 𝑈 ∈ (𝑋𝐿𝑢)))
42	41	orrd 861	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → (𝑋 = 𝑢 ∨ 𝑈 ∈ (𝑋𝐿𝑢)))
43	42	orcomd 869	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → (𝑈 ∈ (𝑋𝐿𝑢) ∨ 𝑋 = 𝑢))
44	1, 2, 3, 4, 5, 7, 25, 17, 22, 19, 27, 29, 43	ragcol 27641	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → ⟨“𝑢𝑋𝑉”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
45	1, 2, 3, 4, 5, 7, 19, 17, 22, 44	ragcom 27640	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → ⟨“𝑉𝑋𝑢”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
46		ragperp.2	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑉 ≠ 𝑋)
47	46	adantr 481	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑉 ≠ 𝑋)
48	20	ad2antrr 724	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝑉 ∈ 𝐵)
49	6	ad2antrr 724	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝐺 ∈ TarskiG)
50	17	adantr 481	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝑋 ∈ 𝑃)
51	11	adantr 481	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝑣 ∈ 𝑃)
52		simpr 485	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → ¬ 𝑋 = 𝑣)
53	52	neqned 2950	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝑋 ≠ 𝑣)
54	8	ad2antrr 724	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝐵 ∈ ran 𝐿)
55	14	elin2d 4159	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
56	55	ad2antrr 724	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝑋 ∈ 𝐵)
57	10	adantr 481	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝑣 ∈ 𝐵)
58	1, 3, 4, 49, 50, 51, 53, 53, 54, 56, 57	tglinethru 27578	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝐵 = (𝑋𝐿𝑣))
59	48, 58	eleqtrd 2840	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝑉 ∈ (𝑋𝐿𝑣))
60	59	ex 413	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → (¬ 𝑋 = 𝑣 → 𝑉 ∈ (𝑋𝐿𝑣)))
61	60	orrd 861	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → (𝑋 = 𝑣 ∨ 𝑉 ∈ (𝑋𝐿𝑣)))
62	61	orcomd 869	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → (𝑉 ∈ (𝑋𝐿𝑣) ∨ 𝑋 = 𝑣))
63	1, 2, 3, 4, 5, 7, 22, 17, 19, 11, 45, 47, 62	ragcol 27641	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → ⟨“𝑣𝑋𝑢”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
64	1, 2, 3, 4, 5, 7, 11, 17, 19, 63	ragcom 27640	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → ⟨“𝑢𝑋𝑣”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
65	64	ralrimivva 3197	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑢 ∈ 𝐴 ∀𝑣 ∈ 𝐵 ⟨“𝑢𝑋𝑣”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
66	1, 2, 3, 4, 6, 12, 8, 14	isperp2 27657	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐴(⟂G‘𝐺)𝐵 ↔ ∀𝑢 ∈ 𝐴 ∀𝑣 ∈ 𝐵 ⟨“𝑢𝑋𝑣”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)))
67	65, 66	mpbird 256	1 ⊢ (𝜑 → 𝐴(⟂G‘𝐺)𝐵)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   ≠ wne 2943  ∀wral 3064   ∩ cin 3909   class class class wbr 5105  ran crn 5634  ‘cfv 6496  (class class class)co 7357  ⟨“cs3 14731  Basecbs 17083  distcds 17142  TarskiGcstrkg 27369  Itvcitv 27375  LineGclng 27376  pInvGcmir 27594  ∟Gcrag 27635  ⟂Gcperpg 27637

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2707  ax-rep 5242  ax-sep 5256  ax-nul 5263  ax-pow 5320  ax-pr 5384  ax-un 7672  ax-cnex 11107  ax-resscn 11108  ax-1cn 11109  ax-icn 11110  ax-addcl 11111  ax-addrcl 11112  ax-mulcl 11113  ax-mulrcl 11114  ax-mulcom 11115  ax-addass 11116  ax-mulass 11117  ax-distr 11118  ax-i2m1 11119  ax-1ne0 11120  ax-1rid 11121  ax-rnegex 11122  ax-rrecex 11123  ax-cnre 11124  ax-pre-lttri 11125  ax-pre-lttrn 11126  ax-pre-ltadd 11127  ax-pre-mulgt0 11128

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3065  df-rex 3074  df-rmo 3353  df-reu 3354  df-rab 3408  df-v 3447  df-sbc 3740  df-csb 3856  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4283  df-if 4487  df-pw 4562  df-sn 4587  df-pr 4589  df-tp 4591  df-op 4593  df-uni 4866  df-int 4908  df-iun 4956  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5189  df-tr 5223  df-id 5531  df-eprel 5537  df-po 5545  df-so 5546  df-fr 5588  df-we 5590  df-xp 5639  df-rel 5640  df-cnv 5641  df-co 5642  df-dm 5643  df-rn 5644  df-res 5645  df-ima 5646  df-pred 6253  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-riota 7313  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-mpo 7362  df-om 7803  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-frecs 8212  df-wrecs 8243  df-recs 8317  df-rdg 8356  df-1o 8412  df-oadd 8416  df-er 8648  df-map 8767  df-pm 8768  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-fin 8887  df-dju 9837  df-card 9875  df-pnf 11191  df-mnf 11192  df-xr 11193  df-ltxr 11194  df-le 11195  df-sub 11387  df-neg 11388  df-nn 12154  df-2 12216  df-3 12217  df-n0 12414  df-xnn0 12486  df-z 12500  df-uz 12764  df-fz 13425  df-fzo 13568  df-hash 14231  df-word 14403  df-concat 14459  df-s1 14484  df-s2 14737  df-s3 14738  df-trkgc 27390  df-trkgb 27391  df-trkgcb 27392  df-trkg 27395  df-cgrg 27453  df-mir 27595  df-rag 27636  df-perpg 27638

This theorem is referenced by:  footexALT  27660  footexlem2  27662  colperpexlem3  27674  mideulem2  27676  lmimid  27736  hypcgrlem1  27741  hypcgrlem2  27742  trgcopyeulem  27747